(57)【要約】      （修正有）【課題】回転乾燥機において、回転部（回転ドラム）と固定部とのシールを確実に行いながら、シールプレート（メタルプレート）の摩耗を防止して長寿命化を実現して、かつシール部の消耗品等の交換作業を簡略化して保守費用のコストダウンを実現して、さらにシール性能を向上させた回転乾燥機を提供する。【解決手段】シール部１０を設けた回転乾燥機１において、前記シール部１０が、前記回転部３の周囲に直交して固定された環状の第１シールプレート１１と、前記第１シールプレート１１を両側から挟持する２枚の環状の第２シールプレート１２を有し、更に、前記第２シールプレート１２の第１シールプレート側に円周状の溝部１３を設け、前記溝部１３にパッキン１４を設置して、前記パッキン１４が前記第１シールプレート１１と接触してシールする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を供給する供給部と、前記被処理物を回転とともに分散及び撹拌しながら加熱する回転ドラムと、前記回転ドラムにより排出される乾燥物を受け入れる排出部とからなり、回転部である前記回転ドラムと、固定部である前記供給部及び排出部との間にシール部を設けた回転乾燥機において、
前記シール部が、前記回転部の周囲に直交して固定された環状の第１シールプレートと、前記第１シールプレートを両側から挟持する２枚の環状の第２シールプレートを有し、更に、前記第２シールプレートの第１シールプレート側に円周状の溝部を設け、前記溝部にパッキンを設置して、前記パッキンが前記第１シールプレートと接触してシールするよう構成されていることを特徴とする回転乾燥機。
【請求項２】
前記第２シールプレートが、伸縮接手を介して、前記固定部に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の回転乾燥機。
【請求項３】
前記第２シールプレートが、円周状かつ間隔をあけた２本の溝部を有し、前記２本の溝部の間を潤滑剤の収容部としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転乾燥機。
【請求項４】
前記溝部が、複数の突起物を有し、前記パッキンのずれを防止するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の回転乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、回転乾燥機において、回転部と固定部の間をシールするシール部の長寿命化を実現した回転乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に化学分野等において粉粒体等の被処理物を乾燥処理する場合や、ごみ等の廃棄物を熱分解処理する際に、回転乾燥機（ロータリーキルン）が用いられている。図３に回転乾燥機の１例を示す。図３に示す回転乾燥機１は、被処理物を供給する供給部２と、この被処理物を回転と共に分散及び撹拌しながら加熱する回転ドラム３と、回転ドラムより排出される乾燥物Ｗ及び熱分解ガスＧを受け入れる排出部４とからなる。この供給部２と排出部４は固定部であり、回転ドラム３は回転部となっている。
【０００３】
回転乾燥機１は、供給部２のホッパー２０及びスクリューコンベア２１により、回転ドラム３の乾燥室５に被処理物Ｍを供給する。乾燥室５に供給された被処理物Ｍは、回転ドラム３の回転により分散及び撹拌されながら加熱され、乾燥物Ｗと熱分解ガスＧとなり、排出部４でそれぞれ分離され、次の工程に搬送される。
【０００４】
また、この乾燥室５の加熱は、焼却炉等で発生した加熱空気Ｈ等で行われている。加熱空気Ｈは、加熱空気供給部６から供給され、乾燥室５の外周を覆うように水平方向に並べて配置された加熱管８群を通過し、加熱空気排出部７から排出される。この加熱空気供給部６及び加熱空気排出部７は固定部となっている。
【０００５】
なお、回転ドラム３は乾燥物Ｗを回収するために、加熱室５における供給管５ａから排出管５ｂに向かって下方傾斜している。また、乾燥室５、供給管５ａ、排出管５ｂ及び加熱管８からなる回転ドラム３は、図示しない駆動装置により回転するよう構成されている。
【０００６】
また、回転ドラム３からなる回転部と、その他の部分の固定部との接合部に、前述の加熱空気Ｈ及び熱分解ガスＧを大気中に漏らさないためのシール部１０Ｘをそれぞれ設置している。なお、一般的に回転ドラム３は円筒形状であるため、シール部１０Ｘは環状に形成されている。
【０００７】
シール部１０Ｘは、回転ドラム３に固定された第１シールプレート（メタルプレート）と、固定部（供給部２、排出部４、加熱空気供給部６、加熱空気排出部７等）からベローズ等の伸縮接手を介して設置される第２シールプレートからなる。この第１シールプレートに、第２シールプレートを押し付けるように接触させて、シールを行う構造となっている。このシール部１０Ｘの構成により、回転ドラム３の熱膨張及び回転に伴う揺動を、伸縮接手等で吸収することができるため、効果的なシールをすることができていた（特許文献１及び２参照）。
【０００８】
しかしながら、第１及び第２シールプレートは、金属同士が直接接触し、回転ドラム３の回転に伴い常に摺動している状態となるため、摩耗が激しく、特にシールプレートが同種の材質の場合には、かじりつき等が発生する。一定の期間使用されたシールプレートは、円周状の傷が発生し、シール性能が低下するため、シールプレートの保守及び交換作業が必要となり、この保守及び交換作業に多大なコストが必要となる問題を有している。
【０００９】
つまり、２〜３年毎に必要となるシールプレート（メタルプレート）の交換の際には、
回転乾燥機１を軸方向に分解する必要があり、この作業に多くの時間が必要となる。しかも、作業が大掛かりとなるため、莫大な費用が必要となる。特に、近年、回転乾燥機１は全長が約４０ｍ、直径が約４ｍと大型化が進んでいるため、シールプレート自体のコストも上がり、交換作業等の保守費用が増加傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４０９６５４２号
【特許文献２】特開２００５−１９５１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転乾燥機において、回転部（回転ドラム）と固定部とのシールを確実に行いながら、シールプレート（メタルプレート）の摩耗を防止して長寿命化を実現して、かつシール部の消耗品等の交換作業を簡略化して保守費用のコストダウンを実現して、さらにシール性能を向上させた回転乾燥機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明に係る回転乾燥機は、被処理物を供給する供給部と、前記被処理物を回転とともに分散及び撹拌しながら加熱する回転ドラムと、前記回転ドラムにより排出される乾燥物を受け入れる排出部とからなり、回転部である前記回転ドラムと、固定部である前記供給部及び排出部との間にシール部を設けた回転乾燥機において、前記シール部が、前記回転部の周囲に直交して固定された環状の第１シールプレートと、前記第１シールプレートを両側から挟持する２枚の環状の第２シールプレートを有し、更に、前記第２シールプレートの第１シールプレート側に円周状の溝部を設け、前記溝部にパッキンを設置して、前記パッキンが前記第１シールプレートと接触してシールするよう構成されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、シール部において、メタルプレート同士の接触はなくなり、第１シールプレートとパッキンが接触してシールするため、交換が必要な消耗部材がメタルプレートからパッキンに変わり、このパッキンの交換も回転乾燥機本体を分解せずに行うことができる。つまり、交換作業に伴う部材（メタルプレート）の費用、及び交換作業に係る費用等の保守費用を大幅に抑制することができる。また、シール部の接触面に与える回転抵抗を抑制することができるため、シールプレートの長寿命化を実現することができる。
【００１４】
上記の回転乾燥機において、前記第２シールプレートが、伸縮接手を介して、前記固定部に連結されていることを特徴とする。この構成により、回転ドラムの熱膨張及び回転に伴う、第１シールプレートの揺動に対しても、第２シールプレートが追従できるため、高いシール性能を維持することができる。
【００１５】
上記の回転乾燥機において、前記第２シールプレートが、円周状かつ間隔をあけた２本の溝部を有し、前記２本の溝部の間を潤滑剤（グリス）の収容部（グリスライン）としたことを特徴とする。この構成により、第１及び第２シールプレートの接触面の潤滑ができるため、シールプレート（メタルプレート）の交換がほとんど不要となる。さらに、グリスラインにより機密性の高いシール構造を実現することができる。
【００１６】
上記の回転乾燥機において、前記溝部が、複数の突起物を有し、前記パッキンのずれを防止するよう構成されていることを特徴とする。この構成により、回転ドラムの回転に伴ってパッキンがずれることがなくなるため、シール性能が向上し、さらにパッキンの寿命が伸び、保守費用を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る回転乾燥機によれば、第１シールプレートを２つの第２シールプレートで両側から挟み、第２シールプレートに配置したパッキンと前記第１シールプレートが接触してシールする構成のシール部により、シールプレートの摩耗を防止して長寿命化を実現して、かつ、シール交換に伴う作業を簡易化の実現により、保守費用を大幅に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施の形態の回転乾燥機のシール部の断面図を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の回転乾燥機のシール部を示す斜視図である。
【図３】回転乾燥機の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施の形態の回転乾燥機のシール構造について、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明に係る実施の形態のシール部１０の断面の構成を示す。
【００２０】
図１は、図３に示す排出部４と加熱空気供給部６の間に設置したシール構造を示しており、このシール部１０は、回転部である回転ドラム（本体）３の外周に設置した環状の第１シールプレート１１と、第１シールプレート１１を両側から教示する２枚の環状の第２シールプレート１２ａ、１２ｂを有し、更に、第２シールプレート１２の第１シールプレート側に円周状の溝部１３を設け、溝部１３にパッキン１４を設置して、パッキン１４が第１シールプレート１１と接触してシールするよう構成している。このシール部１０により、大気Ａ側と、加熱空気Ｈ又は熱分解ガスＧをシールしている。なお、図３に示す他の場所のシール構造も、上記と同様に構成することができる。
【００２１】
第１シールプレート１１は、環状であり、筒状の回転部である回転ドラム３の外周に、固定されている。この固定は、図３に示す供給管５ａ又は排出管５ｂに行うことが望ましい。管径が乾燥室５より細い供給管５ａ等に、第１シールプレート１１を設置すると、シールすべき領域、つまりシールプレートの径を小さくすることができるため、安定的なシール構造とすることができる。また、シールプレート自体の製作費用を抑制することができる。
【００２２】
第２シールプレート１２は、内側に２つの環状の溝部１３を有しており、この溝部１３にパッキン１４を設置している。この第２シールプレート１２は、ネジ部１８のネジを締めることで第１シールプレート１１に押し付けられるため、例えば大気Ａ側と加熱空気Ｈ側のシールを実現することができる。なお、２つのパッキン１４の間に、グリスライン（潤滑剤収容部）１５を形成している。また、２枚の第２シールプレート１２は、伸縮接手１７を介して排出部４等の固定部に連結されている。
【００２３】
伸縮接手１７は、ベローズ等の筒状であり、かつ弾性を有したものを使用する。つまり、内部の気体を通さずに、かつ第２シールプレート１２を弾性的に保持する機能を有している必要がある。これは、回転ドラム３の熱膨張や回転運動により摺動する、第１シールプレート１１に、第２シールプレート１２の動きを追随させる必要があるためであり、この構成により、シール部１０の気密性を保持し、シール性能を向上させることができる。
【００２４】
さらに、本発明では第１シールプレート１１を、２枚の第２シールプレート１２ａ、１２ｂで挟む構成としているため、回転ドラム３の熱膨張や揺動に対してシール部１０の構造を維持することができる。つまり、第２シールリング１２ｂを第１シールプレート１１
に押さえつける反力を得るために、第２シールプレート１２ａを設置している。
【００２５】
例えば、第１シールリング１１が、図１の左右方向に傾いた場合であっても、両側から挟みこむように配置されている第２シールプレート１２は、その動きに追従してシール部１０の機密性を維持することができる。近年の回転乾燥機の大型化に伴い、回転ドラム３の膨張や揺動の距離が大きくなっており、この構成による作用効果の恩恵を更に顕著に受けることができる。
【００２６】
従来は、この第１シールプレート１１と第２シールプレート１２ａ、１２ｂをそれぞれの面で直接、接触させることでシールを行っていたが、本発明においては、第２シールプレート１２ａ、１２ｂに設けた溝部１３にパッキン１４を設置して、パッキン１４と第１シールプレート１１を接触させてシールを行う構造とした。この構成により、第１及び第２シールプレート（メタルプレート）が直接接触しないため、シールプレートの摩耗を防止し、長寿命化を実現することができる。
【００２７】
なお、パッキン１４は溝部１３の形状に合わせて環状のものを使用してもよいが、メンテナンス時の交換作業等を考慮すると、断面形状を角型又は丸型とした紐状のパッキン１４を溝部１３に埋め込んで設置する方が、作業性を向上させることができる。また、パッキン１４は、耐熱性や耐摩耗性の観点から、例えばセラミックファイバーのガスケット等を使用するとよい。
【００２８】
図２は、前記第２シールプレート１２ａ、１２ｂの斜視図を示しており、第２シールプレート１２ｂ表面に２つの溝部１３と有しており、溝部１３の内部には、設置したパッキン１４がずれることを防止するための突起物１６を設けている。突起物１６は図１に示す様に、溝部１３の底部又は側部に設置することで、回転ドラム３の回転、すなわち第１シールプレート１１の回転に伴い、パッキン１４がずれることを防止することができる。そのため、長い運転時間を経ても、シールを維持して、かつ、パッキン１４の長寿命化も実現することができる。
【００２９】
また、図１及び２に示すように、パッキン１４を第２シールプレート１２表面に２重の環状に設置して、この２つのパッキン１４と第１及び第２シールプレートで囲まれるグリスライン１５（収容部）を形成して、このグリスライン１５にグリスを供給又は循環する構成とする。
【００３０】
この構成により、第１及び第２シールプレート、及びパッキン１４の摩耗を抑制することができるため、シールプレート１１、１２及びパッキン１４の長寿命化を実現することができる。また、シール面に常にグリスを供給することで、シール部１０の気密性を向上も実現することができる。つまり、本発明のパッキン１４を１重から２重に変更して、グリスライン１５を設けることで、さらにシール部１０全体の長寿命化を実現することができる。
【００３１】
上記の実施例では、第２シールプレート１２にパッキン１４を設置しているが、第１シールプレート１１にパッキン１４を設置しても上記の実施例と同様の作用効果を得ることができる。また、第１シールプレート１１を回転ドラム３に設置しているが、これを固定部（供給部２、排出部４、加熱空気供給部６、又は加熱空気排出部７）に設置し、第２シールプレート１２の伸縮接手１７を回転ドラム３に設置してもよい。
【００３２】
本発明により、従来、２〜３年で交換が必要であったシールプレート（メタルプレート）の交換サイクルを大幅に延長することができ、パッキン１４の交換を定期的に行うことで、シールプレートが摩耗し、傷がついて、シール性能を低下させることを抑制できる。
【００３３】
また、パッキン１４の交換に際しても、従来の回転乾燥機１を軸方向に分解して、固定部から回転部を取り出すような、大掛かりな作業は不要となる。つまり、図１に示すネジ部１８のネジを緩めることで、第２シールプレート１２を図１の左右方向にずらし、この隙間からパッキン１４を除き、例えば、紐状のパッキン１４であれば、第２シールプレート１２の中軸に回転ドラム３がある状態であっても、溝部１３に設置することができる。
【００３４】
そのため、シール部１０の保守点検作業及び、消耗品の交換作業が極めて簡易化され、また、交換部品がシールプレートからパッキン１４に変わることで、年間数百万円のコストダウンになる。ここで、シールプレートの交換はほぼ不要となるが、必要に応じて、従来の作業工程で交換することもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１  回転乾燥機
２  供給部
３  回転ドラム
４  排出部
５  乾燥室
５ａ  供給管
５ｂ  排出管
６  加熱空気供給部
７  加熱空気排出部
８  加熱管
１０  シール部
１１  第１シールプレート
１２ａ、１２ｂ  第２シールプレート
１３  溝部
１４  パッキン
１５  グリスライン（収容部）
１６  突起物
Ａ  大気
Ｈ  加熱空気
Ｍ  被処理物
Ｇ  熱分解ガス
Ｗ  乾燥物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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